ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.04.2019
Просмотров: 2030
Скачиваний: 7
31
Рисунок 21 – Трехфазная нулевая схема выпрямления при работе на
активно-индуктивную нагрузку с ПЭДС (а); диаграммы токов и
напряжений при допущении = 0, = 0 для режимов: прерывистого при
Ld = 0 (б); прерывистого при = 0 (в); граничного при = 0 (г);
непрерывного при Ld = (д); граничного при = 0 и =
(е)
32
При Ld = 0 ток через нагрузку проходит с момента подачи
управляющего импульса до момента, когда мгновенное значение фазной
ЭДС станет меньше ПЭДС (см. рис. 21 б). Угол управления a должен быть
не меньше a min, при котором мгновенное значение фазной ЭДС станет
равно ПЭДС. Режим работы прерывистый.
При Rd = 0 и Ld > 0 (см. рис. 21 в) ток через тиристор, за счет
энергии запасенной в индуктивности, продолжает проходить и после
момента, когда мгновенное значение фазной ЭДС станет меньше ПЭДС.
Площадки, ограниченные кривой ud выше и ниже ПЭДС равны. При >
0 нижняя площадка меньше верхней. Режим работы прерывистый.
При уменьшении ПЭДС растет ток нагрузки, увеличивается угол
проводимости вентиля . Когда он становится равным 120 градусам режим
становится граничным (см. рис. 21 г). Этому режиму соответствует угол
управления
., а также соответствующая индуктивность
Если теперь
увеличивать Ld, то ток становится непрерывным, а форма напряжения на
нагрузке не меняется (см. рис. 21 д). При сравнении диаграмм рис. 21 д и
рис. 68 б можно сделать вывод, что в непрерывном режиме процессы в
выпрямителях не зависят от характера нагрузки и одинаковы при активно-
индуктивной и активно-индуктивной с ПЭДС. Поэтому все соотношения,
полученные при активно-индуктивной нагрузке в непрерывном режиме,
справедливы и для нагрузки с ПЭДС в непрерывном режиме.
Как указывалось выше при работе на ПЭДС существует
минимальный угол управления
, при котором еще может быть включен
тиристор. На рис. 21 е показан граничный режим, когда =
=
. При
меньшем угле управления тиристор просто не включится (при узких
управляющих импульсах). Минимальный угол управления
= f(E).
Из рис. 21 б видно, что максимальная ПЭДС, на которую может рабо-
тать выпрямитель, выполненный по трехфазной нулевой схеме, при
=
60° равняется U 2. Если уменьшать величину ПЭДС, одновременно уве-
личивая угол , то при E = 0 достигнет 150°.
На рис. 22 а приведена регулировочная характеристика, соответст-
вующая работе выпрямителя, выполненного по трехфазной нулевой схеме,
на ПЭДС через активное сопротивление. На участке характеристики, пока-
занном пунктиром, при углах управления меньших
, тиристоры не
могут включаться.
33
Рисунок 22 – Регулировочные и внешние характеристики при
различных видах нагрузки в прерывистом и непрерывном режимах для
трехфазной нулевой (а) и трехфазной мостовой (б) схем
На рис. 22 а приведены также регулировочные характеристики для
непрерывного и прерывистого режима при других видах нагрузки. В
непрерывном режиме с ростом тока нагрузки регулировочная
характеристика смещается вниз, т.к. возрастают потери.
На рис. 22 а выполнено приближенное построение внешних характе-
ристик для соответствующих видов нагрузки и режимов. При увеличении
тока прерывистый режим переходит в непрерывный, и далее внешняя ха-
34
рактеристика не зависит от вида нагрузки.
На рис. 22 б приведены соответствующие регулировочные
характеристики и построение внешних характеристик для трехфазной
мостовой схемы. Участки внешних характеристик, соответствующие
прерывистому режиму, могут быть рассчитаны путем решения системы
трансцендентных уравнений. Ток, при котором меняется режим,
называется граничным и может быть определен по приближенной формуле
Коэффициент В зависит от схемы выпрямления: если m = 3, то В =
0,46, если m = 6, то В = 0,22.
При анализе формулы можно сделать вывод, что для уменьшения
граничного тока
нужно увеличивать
.
По рис. 22 можно изучить влияние режимов и различных факторов
на положение, наклон и вид характеристик. Так, например, при увеличении
тока в непрерывном режиме регулировочная характеристика опустилась.
Вывод: основное влияние на вид регулировочных и внешних
характеристик оказывает режим работы.
Задание для подготовки к эксперименту
Задание должно быть выполнено и оформлено в протоколе
испытаний до начала проведения эксперимента.
1. Подготовить протокол испытаний, включающий в себя название,
цель и содержание работы, принципиальную схему эксперимента, таблицы
экспериментальных и расчетных данных.
2. Выполнить расчеты, прогнозирующие результаты эксперимента.
2.1 Рассчитать максимальные и минимальные напряжения на
тиристорах VS1, VS2, VS3, VS4, VS5, VS6.
2.2 Определить амплитуду, временные интервалы управляющих
сигналов
2.3 VS1 - VS6 и изобразить их на эпюрах напряжений 2.3 Кратко
описать принцип работы управляемого выпрямителя.
2.4 Привести структурную схему испытательного стенда.
Методика проведения эксперимента
Для проведения эксперимента необходимы: преобразователь частоты
ТПТР-20-400-200/50, двигатель асинхронный 4А 1,5 кВт, нагружающее
устройство для двигателя, тахометр.
Структурная схема эксперимента приведена на рис. 23.
Практическая часть проведения эксперимента заключается в
35
контроле напряжений контрольных точек согласно альбому cxeм.
Рисунок 23 – Структурная схема эксперимента
Эксперимент
Параметры элементов и режимы цепей в эксперименте следует
выбирать соответствующими прогнозирующему расчету задания для
подготовки к эксперименту.
1. Проверить, выключен ли экспериментальный стенд от сети.
2.Подобрать оборудование, измерительные приборы и их пределы
измерений, собрать схему экспериментальной цепи .
3. Проверить схему в присутствии преподавателя.
4. В присутствии преподавателя произвести необходимые измерения
перед каждым переключением отключать стенд от сети.
5. Для трех различных частот вращения привода при фиксированной
мощности на валу двигателя снять осциллограммы напряжений VS1-VS6.
6. Меняя нагрузку привода при фиксированной частоте, снять
семейство внешних характеристик, контролируя их по току и напряжению
балластного сопротивления фильтра звена постоянного тока.
Отчет
Отчет включает в себя:
– титульный лист с названием учебного заведения, кафедры и
лабораторной работы, Ф.И.О. студента и преподавателя, годом и местом
выполнения работы;
– протокол испытаний с заполненными таблицами всех
экспериментальных и расчетных данных, подписанный преподавателем;
– выводы о соответствии
прогнозируемых результатов с